JP5338421B2 - 燃焼排ガスの処理方法及び装置 - Google Patents
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本発明は、都市ごみ廃棄物焼却炉、産業廃棄物焼却炉、発電ボイラ、炭化炉、民間工場等の燃焼施設において発生する塩化水素及び硫黄酸化物を含むガスを処理する方法及び装置に関するものである。
特開平９−９９２１５には、塩化水素や硫黄酸化物を含む排ガスに消石灰を添加して集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理方法が記載されている。集塵機で集塵された飛灰は、セメント、キレート剤、リン酸等の重金属固定剤でＰｂ等の重金属を不溶化処理された後、埋立処分される。
特開平１１−１０１４１６、特表平９−５０７６５４、特開２０００−２１８１２８には、燃焼排ガスに炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの粉末を添加して塩化水素及び硫黄酸化物を除去することが記載されている。
特開平１０−３２３６４４、特開平１１−１６５０３６には、燃焼排ガスに消石灰と炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属化合物を吹き込んだ後、集塵機で集塵することが記載されているが、消石灰及びアルカリ金属化合物の添加量をどのように制御するかについての記載はない。
消石灰は、硫黄酸化物との反応が遅く、硫黄酸化物の少ない都市ごみ焼却炉にような排ガスは処理できるが、例えば硫黄酸化物の発生が多く、変動が激しい産業廃棄物焼却炉や民間工場の排ガスは、比表面積を増加させた高反応消石灰を用いても、硫黄酸化物を安定的に処理することができない。
アルカリ金属化合物は、消石灰に比べて価格が高いと共に、飛灰の重金属処理においては、ＡｓやＦの溶出が多くなる。
特開平１０−３２３６４４及び特開平１１−１６５０３６には、消石灰とアルカリ金属化合物を集塵機に投入する方法が示されているが、それらの添加量をどのように制御するかについての記載はなく、硫黄酸化物及び塩化水素濃度の変動が激しい燃焼施設からの燃焼排ガスを安定的に処理することはできない。
本発明は、硫黄酸化物及び塩化水素濃度の変動が激しい産業廃棄物燃焼施設や民間工場の燃焼施設においても、安定的に塩化水素及び硫黄酸化物の処理が可能となり、更には飛灰の重金属も併せて安定的に処理することが可能となる燃焼排ガスの処理方法及び装置を提供することを目的とする。
請求項１の燃焼排ガスの処理方法は、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰と、粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理方法において、消石灰添加前のガス又は集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定し、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御すると共に、アルカリ金属化合物添加前のガス又は集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定し、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御することを特徴とするものである。
請求項２の燃焼排ガスの処理方法は、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰と、粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理方法において、消石灰を添加してから第１の集塵機で集塵し、該第１の集塵機からのガスにアルカリ金属化合物を添加した後、第２の集塵機で集塵するようにした燃焼排ガスの処理方法であって、消石灰添加前のガスもしくは第１又は第２の集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定し、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御すると共に、アルカリ金属化合物添加前のガス又は第２の集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定し、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御することを特徴とするものである。
請求項３の燃焼排ガスの処理方法は、請求項１又は２において、アルカリ金属化合物が、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、及び天然ソーダの少なくとも１種であることを特徴とするものである。
請求項４の燃焼排ガスの処理装置は、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰添加手段によって消石灰を添加すると共に、アルカリ金属化合物添加手段によって粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理装置において、消石灰添加前のガス又は集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定手段と、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御する消石灰添加量制御手段を備えると共に、アルカリ金属化合物添加前のガス又は集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定手段と、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御するアルカリ金属化合物添加量制御手段を備えたことを特徴とするものである。
請求項５の燃焼排ガスの処理装置は、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰添加手段によって消石灰を添加すると共に、アルカリ金属化合物添加手段によって粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理装置において、消石灰添加手段によって消石灰を添加してから第１の集塵機で集塵し、該第１の集塵機からのガスにアルカリ金属化合物添加手段によってアルカリ金属化合物を添加した後、第２の集塵機で集塵するようにした燃焼排ガスの処理装置であって、消石灰添加前のガスもしくは第１又は第２の集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定手段と、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御する消石灰添加量制御手段を備えると共に、アルカリ金属化合物添加前のガス又は第２の集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定手段と、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御するアルカリ金属化合物添加量制御手段を備えたことを特徴とするものである。
本発明は、消石灰が塩化水素とは効率良く反応するが硫黄酸化物との反応が遅いことに着目し、消石灰では処理しきれない硫黄酸化物を、硫黄酸化物との反応が速い微粉アルカリ金属化合物で処理するようにしたものである。すなわち、塩化水素の処理は消石灰を主に活用し、硫黄酸化物の処理は微粉のアルカリ金属化合物を活用する。
本発明では、ガス中の塩化水素濃度に基づいて消石灰の添加量を制御し、硫黄酸化物濃度に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御するため、塩化水素濃度及び硫黄酸化物濃度が激しく変動しても燃焼排ガスを安定して処理することが可能である。
本発明では、燃焼排ガスにアルカリ金属化合物だけでなく消石灰を添加するので、最終処分場におけるＰｂ、Ｃｄ、Ｆ、Ａｓ等重金属の安定処理が可能となる。
以下、図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。第１図〜第５図はそれぞれ本発明の実施の形態に係る燃焼排ガスの処理方法及び装置を示すフロー図である。
＜第１図〜第５図のフロー＞
第１図及び第２図では、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスがダクト（煙道）１、バグフィルタ２、ダクト３の順に流れる。第１図では、ダクト１に消石灰の添加機４とアルカリ金属化合物の添加機５とが設けられている。ダクト３には、塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定装置６と、硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定装置７とが設けられている。
第１図及び第２図では、硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスがダクト（煙道）１、バグフィルタ２、ダクト３の順に流れる。第１図では、ダクト１に消石灰の添加機４とアルカリ金属化合物の添加機５とが設けられている。ダクト３には、塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定装置６と、硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定装置７とが設けられている。
塩化水素濃度測定装置６からの信号が消石灰添加制御装置８に入力され、この消石灰添加制御装置８によって消石灰添加機４からの消石灰添加量が制御される。硫黄酸化物濃度測定装置７からの信号はアルカリ金属化合物添加制御装置９に入力され、このアルカリ金属化合物添加制御装置９によってアルカリ金属化合物添加機５からのアルカリ金属化合物添加量が制御される。
第２図では、ダクト１に塩化水素濃度測定装置６、硫黄酸化物濃度測定装置７、消石灰添加機４及びアルカリ金属化合物添加機５が設置されている。各測定装置６，７は各添加機４，５よりも上流側に配置されている。各測定装置６，７からの信号に基づいて制御装置８，９が添加機４，５からの消石灰添加量及びアルカリ金属化合物添加量を制御する。
第３図〜第５図では、燃焼排ガスがダクト１１、第１のバグフィルタ１２、ダクト１３、第２のバグフィルタ１４及びダクト１５の順に流れる。
第３図では、ダクト１１に消石灰添加機４が設置され、ダクト１３にアルカリ金属化合物添加機５が設置されている。ダクト１５に塩化水素濃度測定装置６及び硫黄酸化物濃度測定装置７が設置され、これらの信号が制御装置８，９に入力され、消石灰添加機４及びアルカリ金属化合物添加機５が制御される。
第４図では、ダクト１３に、アルカリ金属化合物添加機５が設置されると共に、それよりも上流側に塩化水素濃度測定装置６が設置されている。その他の構成は第３図と同じである。
第５図では、ダクト１１に、消石灰添加機４よりも上流側に塩化水素濃度測定装置６及び硫黄酸化物濃度測定装置７が設置されている。その他の構成は第３図と同じである。
なお、第１図〜第５図において、ダクト３又は１５からの処理ガスを処理するために、脱硝設備やダイオキシン分解設備（例えば触媒塔）などが設置されてもよい。
このように、バグフィルタの後段に脱硝、ダイオキシン分解の触媒塔などが設置されている場合には、ガス温度を露点以上とするための再加熱を不要とする為に、バグフィルタ２又は１４からの流出ガス温度を２００〜２３０℃に調整してもよい。
＜燃焼施設＞
燃焼施設としては、都市ごみ廃棄物焼却炉、産業廃棄物焼却炉、発電ボイラ、炭化炉、民間工場等が例示される。特に産業廃棄物焼却炉においては、収集するごみ質により、発生する塩化水素や硫黄酸化物濃度が変わるため、塩化水素濃度、硫黄酸化物共に濃度の変動が激しく、本発明を適用すると効果的である。
燃焼施設としては、都市ごみ廃棄物焼却炉、産業廃棄物焼却炉、発電ボイラ、炭化炉、民間工場等が例示される。特に産業廃棄物焼却炉においては、収集するごみ質により、発生する塩化水素や硫黄酸化物濃度が変わるため、塩化水素濃度、硫黄酸化物共に濃度の変動が激しく、本発明を適用すると効果的である。
各種燃焼施設からのガスは、例えば廃熱ボイラやガス冷却塔（空気予熱用熱交換器等を含む）を経て１３０〜２５０℃特に１５０〜２００℃程度にまで降温されてから、各図のフローに従って処理されるのが好ましい。
＜消石灰＞
消石灰としては、比表面積が高い例えばＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上とりわけ３５ｍ２／ｇ以上のものが好適である。高比表面積の消石灰は、酸性ガスとの反応性が高く、より効率的で安定した処理が可能となる。ただし、消石灰の比表面積は上記以外であってもよい。また消石灰の添加位置は、集塵機前排ガスに添加してもよいしガス冷却塔の減温水に添加し、スラリーとして噴霧してもよい。スラリーとして用いる場合には、１〜２０％のスラリーとして用いるのが好ましい。
消石灰としては、比表面積が高い例えばＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上とりわけ３５ｍ２／ｇ以上のものが好適である。高比表面積の消石灰は、酸性ガスとの反応性が高く、より効率的で安定した処理が可能となる。ただし、消石灰の比表面積は上記以外であってもよい。また消石灰の添加位置は、集塵機前排ガスに添加してもよいしガス冷却塔の減温水に添加し、スラリーとして噴霧してもよい。スラリーとして用いる場合には、１〜２０％のスラリーとして用いるのが好ましい。
＜アルカリ金属化合物＞
アルカリ金属化合物としては、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属を含有した、アルカリ性の物質が用いられる。アルカリ金属化合物としては、具体的には炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ等が例示される。アルカリ金属化合物としては、酸性ガスとの反応性が高い粒子径が３０μｍ未満、特に５〜２０μｍの微粉が好適である。アルカリ金属化合物は、粒径を調整した剤を適用しても良いし、粉砕設備を設け、粒径の粗いアルカリ金属化合物を現地で粉砕しながら添加しても良い。
アルカリ金属化合物としては、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属を含有した、アルカリ性の物質が用いられる。アルカリ金属化合物としては、具体的には炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、天然ソーダ等が例示される。アルカリ金属化合物としては、酸性ガスとの反応性が高い粒子径が３０μｍ未満、特に５〜２０μｍの微粉が好適である。アルカリ金属化合物は、粒径を調整した剤を適用しても良いし、粉砕設備を設け、粒径の粗いアルカリ金属化合物を現地で粉砕しながら添加しても良い。
＜塩化水素、硫黄酸化物の濃度測定装置＞
本発明においては、消石灰の添加量は塩化水素濃度に応じて制御され、アルカリ金属化合物の添加量は硫黄酸化物濃度に応じて制御される。塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の測定装置としては、各種のものを用いることができる。例えば、塩化水素濃度は、イオン電極法、レーザーによる単一吸収線吸収分光法等で測定可能であり、硫黄酸化物は、非分散型赤外線吸収法、紫外線蛍光法等で測定が可能である。
本発明においては、消石灰の添加量は塩化水素濃度に応じて制御され、アルカリ金属化合物の添加量は硫黄酸化物濃度に応じて制御される。塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の測定装置としては、各種のものを用いることができる。例えば、塩化水素濃度は、イオン電極法、レーザーによる単一吸収線吸収分光法等で測定可能であり、硫黄酸化物は、非分散型赤外線吸収法、紫外線蛍光法等で測定が可能である。
＜消石灰及びアルカリ金属化合物の添加量＞
第２図及び第５図のように、消石灰及びアルカリ金属化合物添加前の塩化水素又は硫黄酸化物濃度に応じて消石灰及びアルカリ金属化合物を添加する場合、消石灰を、塩化水素濃度測定装置の検出ＨＣｌ濃度に応じて、Ｃａ／Ｃｌのモル比が０．５〜２特に０．７〜１．３となるよう添加すると共に、アルカリ金属化合物を、硫黄酸化物濃度に応じて、Ｎａ／ＳもしくはＫ／Ｓのモル比が１〜４特に１．６〜３．２となるよう添加することにより、塩化水素及び硫黄酸化物を安定して除去することが可能である。
第２図及び第５図のように、消石灰及びアルカリ金属化合物添加前の塩化水素又は硫黄酸化物濃度に応じて消石灰及びアルカリ金属化合物を添加する場合、消石灰を、塩化水素濃度測定装置の検出ＨＣｌ濃度に応じて、Ｃａ／Ｃｌのモル比が０．５〜２特に０．７〜１．３となるよう添加すると共に、アルカリ金属化合物を、硫黄酸化物濃度に応じて、Ｎａ／ＳもしくはＫ／Ｓのモル比が１〜４特に１．６〜３．２となるよう添加することにより、塩化水素及び硫黄酸化物を安定して除去することが可能である。
第１，３，４図のように、バグフィルタ通過後の塩化水素濃度及び硫黄酸化物濃度に応じて消石灰及びアルカリ金属化合物の添加を制御する場合には、バグフィルタ通過後の塩化水素濃度に応じてＰＩＤ制御装置等のフィードバック制御により消石灰の添加量を調整し、バグフィルタ通過後の硫黄酸化物濃度に応じて同様にＰＩＤ制御装置等のフィードバック制御によりアルカリ金属化合物の添加量を調整することにより、塩化水素及び硫黄酸化物を安定して処理することが可能である。
＜飛灰処理＞
各バグフィルタ２，１２，１４で集塵された飛灰は重金属溶出防止処理が施されるのが好ましい。
各バグフィルタ２，１２，１４で集塵された飛灰は重金属溶出防止処理が施されるのが好ましい。
ごみが多種多様な産業廃棄物焼却炉においては、アルカリ金属化合物単独で処理した場合、Ｐｂ、Ａｓ、Ｆの処理が困難となることがある。本発明においては酸性ガス処理剤としてアルカリ金属化合物だけでなく、消石灰を添加するので、捕集した飛灰に重金属固定剤を添加した場合に、重金属溶出防止効果が高いものとなる。
重金属固定剤としては、各種の有機キレート剤、例えばピペラジンジチオカルバミン酸塩、ジエチルジチオカルバミン酸塩、ジメチルジチオカルバミン酸塩、ジブチルジチオカルバミン酸塩等が好適である。また、処分場における重金属の長期固定化のために、クロロピロモルファイトやヒドロキシピロモルファイトを形成し鉱物の形態で固定するリン酸化合物系の重金属固定剤も好適である。
リン酸化合物としては、水溶性のリン酸化合物であれば良く、例えば、正リン酸(オルソリン酸)、ポリリン酸、メタリン酸、次リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ピロリン酸、過リン酸、第一リン酸ソーダ、第二リン酸ソーダ、第三リン酸ソーダ、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウム、第三リン酸カリウム、第一リン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、第一リン酸マグネシウム、第二リン酸マグネシウム、第一リン酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム、過燐酸石灰、トリポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウムなどが挙げられ、特に正リン酸、第一リン酸塩、第二リン酸塩、第三リン酸塩、トリポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、ピロリン酸塩は良好な重金属固定効果を示す。また、酸度の高い正リン酸等は配管や混練機への腐食の懸念があるため、リン酸塩の水溶液や水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を混合し、pHを3以上にして適用する方法も有効である。
飛灰中のアルカリ残分が多い場合、安価な塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩酸、硫酸バンド等の中和剤を併用しても良い。また、六価クロム、砒素、セレン、水銀等が溶出する場合には、これらの剤に加え、鉄系化合物の添加が有効である。鉄系化合物としては、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄、鉄粉などが上げられ、塩化第一鉄が最も好ましい。
更に飛灰の固化処理を行う際には、焼き石膏、ポルトランドセメント、早強セメント、ジェットセメント、高炉セメント、アルミナセメント等のセメント類を添加しても良い。
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。説明の便宜上、まず比較例を説明する。なお、以下の比較例及び実施例において用いた消石灰の平均粒径は６μｍ、ＢＥＴ比表面積は４３ｍ２／ｇである。
［比較例１（第６図）］
＜原ガスの性状＞
第６図の通り、バグフィルタ２を１基設置してある産業廃棄物焼却施設の排ガス処理装置において、ガス冷却塔後、バグフィルタ２前で消石灰及びアルカリ金属化合物を添加していない排ガスの塩化水素濃度を連続測定(京都電子工業株式会社製イオン電極式,HL-22)すると共に、硫黄酸化物濃度を連続測定(株式会社島津製作所製非分散赤外線吸収法,SOA-7000)した。本測定値の１時間平均値(酸素換算)を第１１図に示す。
＜原ガスの性状＞
第６図の通り、バグフィルタ２を１基設置してある産業廃棄物焼却施設の排ガス処理装置において、ガス冷却塔後、バグフィルタ２前で消石灰及びアルカリ金属化合物を添加していない排ガスの塩化水素濃度を連続測定(京都電子工業株式会社製イオン電極式,HL-22)すると共に、硫黄酸化物濃度を連続測定(株式会社島津製作所製非分散赤外線吸収法,SOA-7000)した。本測定値の１時間平均値(酸素換算)を第１１図に示す。
＜消石灰添加試験＞
バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を連続測定装置(京都電子工業株式会社製イオン電極式、HL-36N)で測定し、本測定値信号をＰＩＤ制御装置(株式会社山武製 デジタル指示調節計SDC)に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動(フィードバック制御)させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間のバグフィルタ２後の塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の測定値の連続データを第１２図に示し、測定値の平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。この際、採取された飛灰に各種重金属固定剤を添加し、環境庁告示１３号試験において評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を連続測定装置(京都電子工業株式会社製イオン電極式、HL-36N)で測定し、本測定値信号をＰＩＤ制御装置(株式会社山武製 デジタル指示調節計SDC)に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動(フィードバック制御)させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間のバグフィルタ２後の塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の測定値の連続データを第１２図に示し、測定値の平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。この際、採取された飛灰に各種重金属固定剤を添加し、環境庁告示１３号試験において評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［比較例２（第７図）］
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第７図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物濃度を連続測定装置(株式会社島津製作所製 非分散赤外線吸収法、NSA-3080)で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１３図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第７図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物濃度を連続測定装置(株式会社島津製作所製 非分散赤外線吸収法、NSA-3080)で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１３図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［比較例３（第８図）］
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第８図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径９μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１４図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第８図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径９μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１４図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［比較例４（第９図）］
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第９図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１５図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第９図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１５図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［比較例５（第１０図）］
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第１０図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。また、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統の同形式ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１６図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第１０図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。また、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統の同形式ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１６図に示し、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［実施例１（第１図）］
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第１図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。また、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統の同形式ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を図１７に、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
比較例１と同施設の排ガス処理装置において、第１図の通り、バグフィルタ２後の排ガスの塩化水素濃度を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を同ＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。また、バグフィルタ２後の排ガスの硫黄酸化物を同連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統の同形式ＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、バグフィルタ２前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を図１７に、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［実施例２（第３図）］
＜原ガスの性状＞
第３図の通り、２基のバグフィルタ１２，１４(以下、前段バグフィルタ１２、後段バグフィルタ１４と称す)が設置されている産業廃棄物焼却施設の排ガス処理装置において、ガス冷却塔後、バグフィルタ１２前で消石灰を添加していない排ガスの塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の１時間平均値(酸素換算)を本施設の代表例として第１８図に示す。
＜原ガスの性状＞
第３図の通り、２基のバグフィルタ１２，１４(以下、前段バグフィルタ１２、後段バグフィルタ１４と称す)が設置されている産業廃棄物焼却施設の排ガス処理装置において、ガス冷却塔後、バグフィルタ１２前で消石灰を添加していない排ガスの塩化水素濃度並びに硫黄酸化物濃度の１時間平均値(酸素換算)を本施設の代表例として第１８図に示す。
＜消石灰及び炭酸水素ナトリウムの添加試験＞
本施設において、後段バグフィルタ１４の排ガスの塩化水素濃度を連続測定装置で測定し、本測定値信号をＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、前段バグフィルタ１２前の煙道排ガスに噴霧した。また、後段バグフィルタ１４後の排ガスの硫黄酸化物を連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統のＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、前段バグフィルタ１２後かつ後段バグフィルタ１４前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１９図に、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
本施設において、後段バグフィルタ１４の排ガスの塩化水素濃度を連続測定装置で測定し、本測定値信号をＰＩＤ制御装置に入力し、ＨＣｌの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と消石灰の切出装置の回転数を連動させ、前段バグフィルタ１２前の煙道排ガスに噴霧した。また、後段バグフィルタ１４後の排ガスの硫黄酸化物を連続測定装置で測定し、本測定値信号を別系統のＰＩＤ制御装置に入力し、ＳＯｘの制御目標値を３０ｐｐｍとして演算出力された信号と平均粒子径８μｍの炭酸水素ナトリウムの切出装置の回転数を連動させ、前段バグフィルタ１２後かつ後段バグフィルタ１４前の煙道排ガスに噴霧した。本期間の各酸性ガスの１時間平均値(酸素換算)を第１９図に、平均並びに最大値(１時間平均)を表１に示す。また、比較例１と同様に評価した重金属溶出試験結果を表２に示す。
［考察］
比較例１
消石灰をＨＣｌ連動で噴霧した場合、ＳＯｘの処理が不十分である。なお、集塵灰の重金属処理は、キレートでも無機リン酸(中和剤として硫酸ハ゛ント゛使用)でも安定した処理が可能である。
比較例１
消石灰をＨＣｌ連動で噴霧した場合、ＳＯｘの処理が不十分である。なお、集塵灰の重金属処理は、キレートでも無機リン酸(中和剤として硫酸ハ゛ント゛使用)でも安定した処理が可能である。
比較例２
消石灰をＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌもＳＯｘも処理が不十分である。なお、集塵灰の重金属処理は、キレートでも無機リン酸でも安定した処理が可能である。
消石灰をＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌもＳＯｘも処理が不十分である。なお、集塵灰の重金属処理は、キレートでも無機リン酸でも安定した処理が可能である。
比較例３
炭酸水素ナトリウムをＨＣｌ連動で噴霧した場合、ＳＯｘの処理が不十分となる時間帯が発生する。また、集塵灰の重金属処理では、キレートで処理した場合、ＡｓとＦの溶出量が増加し、リン酸で処理した場合ＰｂとＡｓの溶出量が増加した。
炭酸水素ナトリウムをＨＣｌ連動で噴霧した場合、ＳＯｘの処理が不十分となる時間帯が発生する。また、集塵灰の重金属処理では、キレートで処理した場合、ＡｓとＦの溶出量が増加し、リン酸で処理した場合ＰｂとＡｓの溶出量が増加した。
比較例４
炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌの処理が不十分となる時間帯が発生する。また、集塵灰の重金属処理は同様に、キレートで処理した場合、ＡｓとＦの溶出量が増加し、リン酸で処理した場合ＰｂとＡｓの溶出量が増加した。
炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌの処理が不十分となる時間帯が発生する。また、集塵灰の重金属処理は同様に、キレートで処理した場合、ＡｓとＦの溶出量が増加し、リン酸で処理した場合ＰｂとＡｓの溶出量が増加した。
比較例５
炭酸水素ナトリウムをＨＣｌ連動で噴霧し、消石灰をＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌは安定して処理することができるが、ＳＯｘの処理が不十分となる時間帯が発生した。また、集塵灰の重金属処理はキレートでも無機リン酸でも安定した処理が可能であった。
炭酸水素ナトリウムをＨＣｌ連動で噴霧し、消石灰をＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌは安定して処理することができるが、ＳＯｘの処理が不十分となる時間帯が発生した。また、集塵灰の重金属処理はキレートでも無機リン酸でも安定した処理が可能であった。
実施例１
消石灰をＨＣｌ連動で噴霧し、炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌ、ＳＯｘ共に安定した処理が可能となった。本集塵灰をキレートで処理した場合、Ａｓ、Ｆの安定した固定効果が得られた。また、リン酸で処理した場合にも、Ｐｂ、Ａｓの安定した処理が可能となった。更に、鉄系化合物を添加することによりほぼ完全な重金属固定処理が可能となった。
消石灰をＨＣｌ連動で噴霧し、炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ連動で噴霧した場合、ＨＣｌ、ＳＯｘ共に安定した処理が可能となった。本集塵灰をキレートで処理した場合、Ａｓ、Ｆの安定した固定効果が得られた。また、リン酸で処理した場合にも、Ｐｂ、Ａｓの安定した処理が可能となった。更に、鉄系化合物を添加することによりほぼ完全な重金属固定処理が可能となった。
実施例２
バグフィルタが２基設置されている施設において、消石灰をＨＣｌ濃度に連動させて前段バグフィルタ１２の上流側に噴霧し、炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ濃度に連動させて後段バグフィルタ１４の前に噴霧した場合にも、ＨＣｌ、ＳＯｘ共に安定した処理が可能であった。同様に本集塵灰をキレート、リン酸並びにリン酸と鉄系化合物の併用で処理した結果、同様に安定した重金属処理結果を得ることができた。
バグフィルタが２基設置されている施設において、消石灰をＨＣｌ濃度に連動させて前段バグフィルタ１２の上流側に噴霧し、炭酸水素ナトリウムをＳＯｘ濃度に連動させて後段バグフィルタ１４の前に噴霧した場合にも、ＨＣｌ、ＳＯｘ共に安定した処理が可能であった。同様に本集塵灰をキレート、リン酸並びにリン酸と鉄系化合物の併用で処理した結果、同様に安定した重金属処理結果を得ることができた。
２，１２，１４ バグフィルタ
４ 消石灰添加機
５ アルカリ金属化合物添加機
６ 塩化水素濃度測定装置
７ 硫黄酸化物濃度測定装置
８，９ 制御装置
４ 消石灰添加機
５ アルカリ金属化合物添加機
６ 塩化水素濃度測定装置
７ 硫黄酸化物濃度測定装置
８，９ 制御装置
Claims (5)
- 硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰と、粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理方法において、
消石灰添加前のガス又は集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定し、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御すると共に、
アルカリ金属化合物添加前のガス又は集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定し、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御することを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。 - 硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰と、粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理方法において、
消石灰を添加してから第１の集塵機で集塵し、該第１の集塵機からのガスにアルカリ金属化合物を添加した後、第２の集塵機で集塵するようにした燃焼排ガスの処理方法であって、
消石灰添加前のガスもしくは第１又は第２の集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定し、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御すると共に、
アルカリ金属化合物添加前のガス又は第２の集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定し、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御することを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。 - 請求項１又は２において、アルカリ金属化合物が、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、及び天然ソーダの少なくとも１種であることを特徴とする燃焼排ガスの処理方法。
- 硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰添加手段によって消石灰を添加すると共に、アルカリ金属化合物添加手段によって粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理装置において、
消石灰添加前のガス又は集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定手段と、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御する消石灰添加量制御手段を備えると共に、
アルカリ金属化合物添加前のガス又は集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定手段と、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御するアルカリ金属化合物添加量制御手段を備えたことを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。 - 硫黄酸化物及び塩化水素を含む燃焼排ガスに消石灰添加手段によって消石灰を添加すると共に、アルカリ金属化合物添加手段によって粉末状のアルカリ金属化合物を添加した後、集塵機で集塵する燃焼排ガスの処理装置において、
消石灰添加手段によって消石灰を添加してから第１の集塵機で集塵し、該第１の集塵機からのガスにアルカリ金属化合物添加手段によってアルカリ金属化合物を添加した後、第２の集塵機で集塵するようにした燃焼排ガスの処理装置であって、
消石灰添加前のガスもしくは第１又は第２の集塵機からのガス中の塩化水素濃度を測定する塩化水素濃度測定手段と、この測定値に基づいて消石灰の添加量を制御する消石灰添加量制御手段を備えると共に、
アルカリ金属化合物添加前のガス又は第２の集塵機からのガス中の硫黄酸化物濃度を測定する硫黄酸化物濃度測定手段と、この測定値に基づいてアルカリ金属化合物の添加量を制御するアルカリ金属化合物添加量制御手段を備えたことを特徴とする燃焼排ガスの処理装置。
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